杭州圖書館擁有各類文獻資源280萬冊（件），載體有圖書、報紙、雜誌、特藏專藏、視聽文獻、數據庫資源，內容涉及各門學科，已逐步形成了以文史哲、藝術、法律、旅遊、經濟、教育、音樂為特色的館藏體系。其中館藏古籍、民國圖書達4萬余冊，包括善本古籍634種，5058冊；碑刻拓片1400余種。2007年，我館藏品種有29種善本古籍進入首批《國家珍貴古籍名錄》，2010年，被國務院確定為第二批“全國古籍重點保護單位”。此外，擁有杭州地方文獻，近萬余冊/件，載體形式有圖書、古籍、期刊、報紙、拓片、光盤，內容涉及杭州發展的各個方面，已逐步形成杭州地方文獻專藏，同時建有“杭州文化”數據庫、編輯出版杭州文化期刊《文瀾》（季刊）為杭州經濟、文化發展提供文獻參考服務。
杭州圖書館還擁有超星數字圖書館、天方有聲圖書館、方正Apabi全文數字圖書、CNKI中國知網全文數據庫（包括期刊、博碩士論文、報紙、會議文獻）等各種類型的、豐富的數字資源。
先進技術無線寬帶網絡全館覆蓋：杭州圖書館建有國內領先的自動化服務系統，除了在各樓層提供足夠數量的信息查詢設備外，無線寬帶網絡覆蓋全館，是國內首家無線寬帶網絡全館覆蓋的圖書館，讀者只要攜帶具有無線網卡的手提電腦以及擁有WI-FI功能的手機或PDA，便可在全館範圍內隨時隨地靈活、便捷地享受網絡服務、使用各種數字資源。
采用先進的非接觸式的自動識別技術（即RFID技術）：該技術充分應用於文獻借閱、文獻安全管理、文獻清點、文獻正確定位等方面，操作快捷方便，同時實現讀者自助借閱，極大地提升了文獻管理和讀者服務的質量及效率，該技術為圖書館管理與服務的高水平奠定了基礎。館內還配備先進的防火、防盜、空調自控系統，為讀者提供智能化的現代圖書館服務。